泡沫铝夹芯板制备和其冲击性能研究.pdfVIP

第60卷第3期 有 色金 属 Vol-60．No．3 NonfelI01BMetals 2008 20 08年8月 August 泡沫铝夹芯板制备及其冲击性能研究 张敏，祖国胤，姚广春，刘宜汉 (东北大学材料与冶金学院教育部材料先进制备技术工程中心，沈阳110004) 摘 要：采用复合轧制的方法，即将带有发泡剂的混合粉末置于两铝面板之间进行复合轧制使之成为预制发泡体，然后再在 炉中发泡的方法．制备界面为冶金结合的泡沫铝夹芯板．通过摆锤冲击实验．研究界面为冶金结合的泡沫铝夹芯板与胶接夹芯板 的冲击性能的区别。结果表明，胶接界面冲击后发生开裂，冶金结合的界面冲击后并没有发生开裂现象．界面为冶金结合的泡沫 铝夹芯板的抗冲击性要比胶接的好。冶金结合界面夹芯板。孔隙率较大的抗冲击性比孔隙率较小的好。 关键词：金属材料；泡沫铝夹芯板；复合轧制：冶金结合；摆锤冲击；冲击韧性 文献标识码：A文章编号：1001—0211(2008)03—0014—04 中图分类号：TGl46．21；TGll3．25；TB383 多孔金属材料近些年来发展非常迅速，业已成 材料来说突然的撞击情况是时有发生的，所以对其 为一种兼具功能和结构双重属性的性能优异的工程 抗冲击性能的研究是十分必要的。 材料[卜引。它们不仅具有可焊接、可导电、可延展 1 实验方法 等一般的金属属性，而且在吸能减震、消声降噪、电 磁屏蔽、透气透水、隔热换热等方面更显示出自身的 首先将舢一12．5％Si一1％Mg合金粉末与发泡剂 特色[3】。泡沫金属的材质有青铜、镍、钛、铝、不锈 按一定质量百分比混合均匀。面板材料为lmm厚 钢以及其他金属和合金，但泡沫铝在工业上特别是 的铝薄板，面板采用钢刷进行表面清理，以获得具有 在汽车工业上已经证明为是一种最具有代表性的泡 粗糙的复合表面。将混合粉末置于两铝面板之间先 沫金属材料[4]。作为工程材料来说，泡沫铝就必须 在压力机上进行预压成型，预压后的坯料送人轧机 同致密金属组成复合构件来满足一定载荷下的最佳 上进行轧制复合，得到可发泡的夹芯复合板。随后 力学性能，最简单最直接的方法是将预先制备好的 将复合板放人电阻炉中加热至适当的温度，使复合 泡沫材料和平板粘接在一起¨J。采用复合轧制法 板的芯部呈熔融状态，发泡剂发生分解使芯层获得 将粉末置于两金属面板之间复合轧制后发泡的方法 良好的泡沫结构。 制备出一种界面为冶金结合的复合夹芯板∞j，这种 将制备出的泡沫铝夹芯板以及用熔融法制备的 方法克服了上述粘接方法制备的夹芯板不耐高温易 泡沫铝裸板和胶接的夹芯板用线切割机切割成长方 体的冲击试样。将试样水平放置于试验机支座上， 老化等缺点，具有实用意义。 泡沫铝夹芯板有很好的应用前景，作为车体材 见图1(a)，然后用摆锤冲击试样，见图1(b)。 料使用是其中一个非常重要的应用实例。作为车体 材料使用，此种材料必须具有优异的力学性 能[7-8]。国内外对泡沫铝夹芯板的力学性能的研 究有很多，如抗压、抗拉、抗弯曲等旧111}，但大部分 研究对象均为胶接方法制备出的夹芯板，对冶金结 合的夹芯板的研究鲜有报道[12_14|。主要针对自己 制备的冶金结合的夹芯板的抗冲击性能进行研究， 通过冲击试验来检验晃面结合情况。另外作为车体 (a)一试样安放；(b)一冲击试验情况；